内容正文:
2026届考前模拟测试二
物理学科试题
本试卷满分100分 考试时间:75分钟
注意事项
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共10小题,共46分。第1~7题,每小题4分,只有一项符合题目要求;第8~10题,每小题6分,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 2025年9月3日,在纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式上,直升机悬挂国旗沿水平直线匀速通过天安门广场上空。如图所示,把国旗和配重看成一个整体,忽略悬索的质量,空气阻力方向与运动方向相反。下列说法正确的是( )
A. 直升机对悬索的拉力与国旗和配重对悬索的拉力是一对作用力和反作用力
B. 悬索对国旗和配重的拉力与国旗和配重的总重力是平衡力
C. 悬索对国旗和配重的拉力可能等于国旗和配重的总重力
D. 悬索对国旗和配重的拉力做功的功率等于国旗和配重克服阻力做功的功率
【答案】D
【解析】
【详解】A.直升机对悬索的拉力与国旗和配重对悬索的拉力,作用在同一个物体(悬索)上,是一对平衡力;而作用力与反作用力是作用在两个不同物体上的,故A错误;
B.悬索对国旗和配重的拉力是斜向上的,而重力是竖直向下的,这两个力不在同一直线上,且还存在水平方向的空气阻力,因此这两个力不是平衡力,故B错误;
C.对国旗和配重进行受力分析,沿着水平方向和竖直方向建立平面直角坐标系,则由平衡关系有,
解得悬索对国旗和配重的拉力大小为,故C错误;
D.国旗和配重整体沿着水平方向做匀速直线运动,故合外力做功为0,由于重力不做功(竖直方向无位移),所以悬索对国旗和配重的拉力做的功等于国旗和配重克服阻力做的功。根据功率的表达式可知,由于时间相同,因此有
即悬索对国旗和配重的拉力做功的功率等于国旗和配重克服阻力做功的功率,故D正确。
故选D。
2. 我国研制出一种硼中子俘获治疗癌症的新方法,将含硼的特有化合物注入患者体内,接下来再通过中子进行30~60分钟的照射,中子能和含硼化合物产生强烈的核反应,释放出一种杀伤力很强的射线,最终完成对癌细胞的剿灭,但整个过程不会对周围的组织产生损伤。核反应方程是,下列说法正确的是( )
A. X是射线 B. X是射线 C. 该反应属于核裂变 D. 该反应属于核聚变
【答案】B
【解析】
【详解】AB.根据核反应的质量数守恒和电荷数守恒可知,X的质量数为
电荷数为
对应氦核(粒子),而射线由粒子组成,故A错误,B正确;
CD.该反应属于原子核的人工转变,故CD错误。
故选B。
3. 如图所示,1-6为平直公路旁间距相等的路灯柱,一小汽车(可视为质点)从1、2两路灯柱之间的某位置以一定的初速度做匀减速运动,到达路灯柱6时停止运动。现将该车的初速度减半,从相同位置出发以相同的加速度做匀减速运动,则该车停止运动时的位置在( )
A. 1、2两路灯柱之间 B. 2、3两路灯柱之间
C. 3、4两路灯柱之间 D. 4、5两路灯柱之间
【答案】B
【解析】
【详解】设小汽车第一次初速度大小为,减速过程中的加速度大小为,相邻两路灯柱之间的距离为,小汽车出发时离路灯柱2的距离为(),则由匀变速直线运动规律可得
设初速度减半后该车能经过个路灯柱,同理可得
联立解得
即,故该车停在2、3两路灯柱之间。
故选B。
4. 利用薄膜干涉原理可以检查工件表面的平整度,如图1所示。用a、b两种单色光分别照射装置,得到的干涉图样分别如图2中甲、乙所示,则( )
A. a光的频率大于b光的频率
B. a光在真空中的传播速度大于b光的传播速度
C. 若图1中薄片向右移动,a光相邻干涉条纹间距减小
D. 照射同一单缝时,a光能发生衍射,b光不能发生衍射
【答案】C
【解析】
【详解】A.光的干涉、衍射现象 由题图2可知,a光相邻干涉亮条纹间距大于b光相邻干涉亮条纹间距,则a光的波长大于b光的波长,根据可知,a光的频率小于b光的频率,故A错误;
B.不同频率的光在真空中的传播速度相等,故B错误;
C.设标准样板和被检查平面间的夹角为,相邻干涉亮条纹的水平间距为,结合干涉知识可得,相邻干涉亮条纹对应下方空气膜的高度差为,则
薄片向右移动,角增大,相邻亮条纹的水平间距减小,故C正确;
D.a、b波长相差不大,照射同一单缝时,a光和b光均能发生衍射,只是a光的衍射现象比b光的衍射现象明显,故D错误。
故选C。
5. 试验三十号卫星02星是我国于2025年9月29日在西昌卫星发射中心发射升空的对地观测技术试验验证卫星,卫星入轨后轨道高度随时间的变化情况如图所示。则( )
A. 9月30日至10月10日期间,卫星运动周期逐渐增大
B. 卫星在图中a、c点的速度关系为
C. 10月1日期间卫星的机械能近似守恒
D. 从c到d过程,卫星逆着运动方向喷气
【答案】D
【解析】
【详解】A.9月30日至10月10日期间,卫星从b到c过程中,轨道高度逐渐降低,减小,由可知周期逐渐减小,故A错误;
B.a点轨道高度小于点,即,由,得 ,故B错误;
C.10月1日期间卫星轨道高度在变化,除重力外有其它力做功,机械能不守恒,故C错误;
D.从c到d过程轨道高度升高,卫星需要做离心运动,逆着运动方向喷气,卫星获得向前的推力,实现加速,离心后轨道抬升,故D正确。
故选 D。
6. 2025年8月,由南方电网广东广州供电局牵头研制的全球首台500千伏植物油变压器,在广州500千伏增城变电站投运。如图所示,发电站输出电压有效值为10.8kV的正弦式交流电,经匝数比为1:50的理想变压器升压后通过输电线输送到变电站,输电线等效电阻为R=20Ω,变电站两端有效电压为500kV,再用理想变压器变为电压有效值为220V的家用交流电,下列说法正确的是( )
A. 升压变压器输出电压最大值为540kV
B. 输电线上的电流为200A
C. 输电线上损失的功率为
D. 升压变压器原线圈与降压变压器副线圈中电流之比为11:5000
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据公式,得
则540kV是升压变压器输出电压的有效值。故A错误;
B.输电线的损耗电压
输电线上的电流为
故B错误;
C.输电线上损失的功率为
故C正确;
D.升压变压器输入功率
降压变压器输出功率
升压变压器原线圈与降压变压器副线圈中电流之比为
故D错误。
故选C。
7. 打篮球时,篮球与地面作用过程会产生声音,声音的持续时间与作用过程时间非常接近。某同学在安静环境中在t=0时刻将篮球从一定高度处由静止释放,用手机记录环境声音随时间的变化情况,如图所示。不计空气阻力,重力加速度g取,篮球质量为0.6kg,关于篮球第1次与地面作用过程的说法正确的是( )
A. 篮球初始释放位置的高度为1.5m
B. 篮球与地面作用后瞬间速度大小约为8 m/s
C. 地面对篮球的平均作用力大小约为251 N
D. 碰撞过程篮球损失的机械能约为1.7J
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,篮球初始释放后经落地,根据,可得,A错误;
B.篮球与地面作用后在空中的运动时间为,根据,可得,B错误;
C.篮球落地前的速度,篮球与地面的作用时间,设与地面作用的过程中平均作用力为,根据动量定理
解得,C正确;
D.碰撞过程篮球损失的机械能,D错误。
故选C。
8. 人们通过研究地震波的发生、传播等规律来了解地震,减少地震带来的危害。某地震监测站监测到一列沿x轴传播的地震波,时刻x轴上区间内的波形如图甲所示。处质点的振动图像如图乙所示,时该质点第一次处于波谷。下列说法正确的是( )
A. 该地震波的周期为 B. 该地震波沿x轴正方向传播
C. 该地震波沿x轴传播的速度为 D. 时,处的质点处于波峰
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由题可知,处质点的振动图像如图乙所示,时该质点第一次处于波谷,则有
解得
故A错误;
B由乙图知x=-1km处质点在0时刻振动方向向上,对应到甲图中,根据“上下坡法”可知,波沿x轴正向传播,故B正确;
C由甲图知,波长λ=4km,则波速为
故C正确;
D由题知,故处的质点在此时的状态与的状态相同;在t=0时刻,处的质点处于平衡位置向下振动,故经,它将处于波波谷,故D错误。
故选BC。
9. 如图所示,半径为R=0.8m的圆上有M、N、P三点,其中MN为直径,P点为半圆MN上靠近M点的三等分点。空间中存在与圆面平行的匀强电场。带电荷量为q=+0.02C的试探电荷从M点移动到P点的过程克服电场力做的功为2J,该试探电荷从M移动到N的过程电场力做的功为-8J。规定N点电势为0。下列说法正确的是( )
A. P点电势为300V
B. 试探电荷在O点的电势能为-4J
C. 匀强电场的方向为从M指向N
D. 匀强电场的电场强度大小为250N/C
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由电势差公式可知,
解得,,故A错误;
B.匀强电场中,中点O的电势满足
试探电荷在O点的电势能为,故B正确;
CD.如图所示,Q点为MN的四等分点,则
可见PQ连线为等势线,根据几何关系可知,则MN为电场线,电场方向向左,根据电势差与电场强度关系有,故C错误,D正确;
故选BD。
10. 质子束在医疗、工业、科研等领域都有广泛的用途,如图是一种实现质子加速、控制的装置示意图。虚线下方存在垂直纸面向里的匀强偏转磁场,质子经回旋加速器加速后,从点垂直虚线进入偏转磁场。当回旋加速器中匀强磁场的磁感应强度大小为,偏转磁场的磁感应强度大小为时,质子从虚线上的点离开,、两点距离为。下列操作能使质子从点右侧处离开偏转磁场的是( )
A. 使偏转磁场的磁感应强度减小
B. 使偏转磁场的磁感应强度减小
C. 使回旋加速器中磁场的磁感应强度增加,并相应调整电场
D. 使回旋加速器中磁场的磁感应强度增加,并相应调整电场
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.根据洛伦兹力提供向心力有
解得
则在回旋加速器中有
在偏转磁场中有
联立解得
使质子从点右侧处离开偏转磁场,则有
解得
偏转磁场的磁感应强度减小。A正确,B错误;
CD.若回旋加速器中磁场的磁感应强度,使质子从点右侧处离开偏转磁场,则有
解得
回旋加速器中磁场的磁感应强度增加
并相应调整电场。C正确,D错误。
故选AC。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 质量为、上端细长圆管直径为的比重计漂浮于密度为的液体中,如图(a) 所示。用手向下轻推一下比重计,给它一竖直向下的初速度,使其可以在液体中做小幅振动(液体的阻力不计)。某同学通过实验探究液体密度与比重计振动周期之间的关系。
(1)在比重计上做好标注点,然后将其放入到水中,当其平衡后,在水中与标注点对齐的水平方向某处放置一固定浮标,如图(a)所示。沿竖直方向轻推比重计,当比重计上的标注点某次与浮标等高时记为第0次并开始计时,第20次时停止计时,这一过程中比重计振动了___________个周期。
(2)换用其他常见液体(汽油、酒精、盐水、豆油、蔗糖水和蜂蜜水)重复上述操作,测得多组数据。为了探究与之间的函数关系,可用它们的自然对数作为横、纵坐标绘制图像进行研究,数据如下表所示。
液体
水
酒精
汽油
豆油
盐水
蔗糖水
蜂蜜水
0.6516
0.7236
0.7032
0.6718
0.6416
0.5874
0.5791
0
-0139
-0.104
-0.042
0.026
0.124
0.148
根据表中数据绘制出图像如图(b)实线所示,则与的近似关系为___________。
A. B. C. D.
(3)在确保比重计仍做小振动的前提下,增大沿竖直向下的推力,而使其偏离浮标的距离变大(比重计保持不完全浸没),所得图像也近似是一条直线,则该直线可能是图(b)中的___________(填“虚线①”“虚线②”或者“实线”)。
【答案】(1)10 (2)D
(3)实线
【解析】
【小问1详解】
一个周期内比重计上的标注点与浮标会等高2次,故当比重计上的标注点某次与浮标等高时记为第0次并开始计时,第20次时停止计时,经过了10个周期。
【小问2详解】
根据图(b),所得图线斜率约为,故与之间的关系近似满足
其中为常数,从而可以推知与之间的近似关系为。
故选D。
【小问3详解】
当比重计平衡后,给它一个向下推力后,设比重计会下沉,然后在浮力的作用下,再上浮,比重计做往复小振动的回复力由增加的浮力提供,为
即
所以回复力系数为
证明此振动为简谐运动,所有简谐运动的周期均与其振幅无关,所以图像不变仍为实线。
12. 某同学通过查阅课外书了解到在如图甲所示的电路中,当两个电源的电动势相等即时,灵敏电流计示数为0。
受此启发,他们从实验室中找来一些器材,设计了如图乙所示电路来测量金属丝的电阻率。图乙中,两个标准电源(内阻不计)的电动势、和定值电阻为已知量,为灵敏电流计。ac为待测的粗细均匀的金属丝,T为滑动触头,可在金属丝上移动,触点为b、请回答下列问题:
(1)用螺旋测微器测量金属丝的横截面直径D如图丙所示,则D=___________mm。
(2)将单刀双掷开关K接通“1”,再调节滑动变阻器的滑片P,使灵敏电流计G示数为0,此时通过定值电阻的电流强度是___________;
(3)保持滑动变阻器的滑片P的位置不动,将单刀双掷开关K从“1”调到“2”,缓慢调节金属丝上的滑动触头T,使灵敏电流计G示数为0,用刻度尺测量此时导线___________(选填ab、bc、ac)段的长度。则金属丝的电阻率___________(用已知量和测量量的符号表示)
【答案】(1)0.713##0.714##0.715##0.716##0.717
(2)
(3) ①. ab ②.
【解析】
【小问1详解】
由螺旋测微器的读数规则可知,该金属丝的横截面直径
【小问2详解】
由图乙所示的电路图可知,单刀双掷开关接1,灵敏电流计的示数为0时,标准电源的内阻两端电压为0,则定值电阻两端的电压为,通过定值电阻的电流大小为
【小问3详解】
[1] [2] 单刀双掷开关接2后,应调节金属丝的滑动触头使电流计的示数为0,并测量段的金属丝的长度,则金属丝段的电阻值为
又
整理得
由电路可知当电流计的示数为0时,流过金属丝的电流为
联立解得
13. 汽车轮胎正常的胎压范围为,为标准大气压。某人开车外出旅游,出发前给轮胎充气,使胎压达到,此时胎内气温和外界气温均为。在高速公路上行驶一段时间后,轮胎变热,他从仪表盘上观察到胎压升高,为了安全,他进入服务区将轮胎放气,使胎压由变回。胎内气体可视为理想气体,忽略轮胎容积变化和放气过程中轮胎内气温变化。求:
(1)到服务区时胎内气温;
(2)放气过程中从胎内放出的气体质量与刚充好气时胎内气体质量的比值。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
胎内气体发生等容变化,根据查理定律有
其中
解得到服务区时胎内气温
【小问2详解】
以放出的气体与胎内剩余气体整体为研究对象,放气过程中,气体发生等温变化,设轮胎容积为,根据玻意耳定律有
解得
因汽车刚充好气时与到服务区时(放气前)胎内气体质量相等,则放出气体质量与刚充好气时胎内气体质量的比值为
14. 如图所示,在xOy平面内,y轴右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场;y轴左侧存在沿x轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从点A(0,-L)以初速度v₀沿与y轴正方向成θ=60°角方向射入电场,经电场偏转后恰好从O点进入磁场,然后从A点离开磁场,不计粒子重力。求:
(1)电场强度的大小;
(2)磁感应强度的大小以及粒子从A点进入电场到第一次回到A点所用的时间。
【答案】(1)
(2),
【解析】
【小问1详解】
粒子在电场中做类斜抛运动,运动时间设为t₁,粒子沿y轴方向做匀速直线运动,有
沿x轴方向做匀变速直线运动,有
根据牛顿第二定律得
解得
【小问2详解】
粒子的运动轨迹如图所示
由(1)问可得粒子在电场中的运动时间
粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,有
由几何关系可得粒子的轨迹半径
解得
粒子在磁场中运动的时间
联立解得
15. 如图所示,固定在水平桌面的挡板上拴接一轻弹簧,质量为m1=1kg的小球甲将轻弹簧压缩并处于锁定状态(甲与弹簧不拴接),弹簧储存的弹性势能为Ep=32J,桌面右侧有一半径为R=11m、圆心角为α=37°的光滑圆弧轨道,圆弧轨道最低点C与水平轨道CE平滑连接,半径为r的竖直半圆轨道与水平轨道在E点相切,半圆轨道上F点与圆心O'的连线与水平方向的夹角θ=37°,质量为m2=2kg的小球乙静止在CE段的D点。解除轻弹簧的锁定,甲能从B点无碰撞地进入圆弧轨道。已知甲离开桌面前已和弹簧分离,除了半圆轨道与小球有摩擦,其余部分的摩擦均可忽略,甲乙碰撞时无机械能损失,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6。
(1)求A、B间的水平距离;
(2)求碰后小球甲沿左侧圆弧上升到最高点时对轨道的压力大小(可用分式表示);
(3)两球碰后,若乙从E到F克服摩擦力做的功为7J,且恰在F点与轨道分离,求半圆轨道的半径。
【答案】(1)4.8m
(2)
(3)1.5m
【解析】
【小问1详解】
锁定解除后,轻弹簧将甲弹开,该过程有
解得
甲由B点无碰撞地进入圆弧轨道,设小球在B点的速度为vB,则有
甲在B点的竖直分速度大小为
解得
甲离开A点后做平抛运动,由A到B的时间为
A、B之间的水平间距为
【小问2详解】
甲由B到C的过程机械能守恒,则有
解得
甲、乙发生弹性碰撞,两球组成的系统动量守恒、机械能守恒,有,
解得
碰后甲被反弹,设甲上升的最大高度为h,有
解得
即甲没有从圆弧飞出最高点与圆弧圆心连线与竖直方向夹角β的余弦值为
甲在该点的速度为0,则甲的向心力为0,即沿半径方向所受的合力为0,有
解得
由牛顿第三定律可知,甲在该点对轨道的压力大小为
【小问3详解】
乙从碰后到F点的过程,由动能定理有
又在F点由牛顿第二定律得
解得
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2026届考前模拟测试二
物理学科试题
本试卷满分100分 考试时间:75分钟
注意事项
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共10小题,共46分。第1~7题,每小题4分,只有一项符合题目要求;第8~10题,每小题6分,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 2025年9月3日,在纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式上,直升机悬挂国旗沿水平直线匀速通过天安门广场上空。如图所示,把国旗和配重看成一个整体,忽略悬索的质量,空气阻力方向与运动方向相反。下列说法正确的是( )
A. 直升机对悬索的拉力与国旗和配重对悬索的拉力是一对作用力和反作用力
B. 悬索对国旗和配重的拉力与国旗和配重的总重力是平衡力
C. 悬索对国旗和配重的拉力可能等于国旗和配重的总重力
D. 悬索对国旗和配重的拉力做功的功率等于国旗和配重克服阻力做功的功率
2. 我国研制出一种硼中子俘获治疗癌症的新方法,将含硼的特有化合物注入患者体内,接下来再通过中子进行30~60分钟的照射,中子能和含硼化合物产生强烈的核反应,释放出一种杀伤力很强的射线,最终完成对癌细胞的剿灭,但整个过程不会对周围的组织产生损伤。核反应方程是,下列说法正确的是( )
A. X是射线 B. X是射线 C. 该反应属于核裂变 D. 该反应属于核聚变
3. 如图所示,1-6为平直公路旁间距相等的路灯柱,一小汽车(可视为质点)从1、2两路灯柱之间的某位置以一定的初速度做匀减速运动,到达路灯柱6时停止运动。现将该车的初速度减半,从相同位置出发以相同的加速度做匀减速运动,则该车停止运动时的位置在( )
A. 1、2两路灯柱之间 B. 2、3两路灯柱之间
C. 3、4两路灯柱之间 D. 4、5两路灯柱之间
4. 利用薄膜干涉原理可以检查工件表面的平整度,如图1所示。用a、b两种单色光分别照射装置,得到的干涉图样分别如图2中甲、乙所示,则( )
A. a光的频率大于b光的频率
B. a光在真空中的传播速度大于b光的传播速度
C. 若图1中薄片向右移动,a光相邻干涉条纹间距减小
D. 照射同一单缝时,a光能发生衍射,b光不能发生衍射
5. 试验三十号卫星02星是我国于2025年9月29日在西昌卫星发射中心发射升空的对地观测技术试验验证卫星,卫星入轨后轨道高度随时间的变化情况如图所示。则( )
A. 9月30日至10月10日期间,卫星运动周期逐渐增大
B. 卫星在图中a、c点的速度关系为
C. 10月1日期间卫星的机械能近似守恒
D. 从c到d过程,卫星逆着运动方向喷气
6. 2025年8月,由南方电网广东广州供电局牵头研制的全球首台500千伏植物油变压器,在广州500千伏增城变电站投运。如图所示,发电站输出电压有效值为10.8kV的正弦式交流电,经匝数比为1:50的理想变压器升压后通过输电线输送到变电站,输电线等效电阻为R=20Ω,变电站两端有效电压为500kV,再用理想变压器变为电压有效值为220V的家用交流电,下列说法正确的是( )
A. 升压变压器输出电压最大值为540kV
B. 输电线上的电流为200A
C. 输电线上损失的功率为
D. 升压变压器原线圈与降压变压器副线圈中电流之比为11:5000
7. 打篮球时,篮球与地面作用过程会产生声音,声音的持续时间与作用过程时间非常接近。某同学在安静环境中在t=0时刻将篮球从一定高度处由静止释放,用手机记录环境声音随时间的变化情况,如图所示。不计空气阻力,重力加速度g取,篮球质量为0.6kg,关于篮球第1次与地面作用过程的说法正确的是( )
A. 篮球初始释放位置的高度为1.5m
B. 篮球与地面作用后瞬间速度大小约为8 m/s
C. 地面对篮球的平均作用力大小约为251 N
D. 碰撞过程篮球损失的机械能约为1.7J
8. 人们通过研究地震波的发生、传播等规律来了解地震,减少地震带来的危害。某地震监测站监测到一列沿x轴传播的地震波,时刻x轴上区间内的波形如图甲所示。处质点的振动图像如图乙所示,时该质点第一次处于波谷。下列说法正确的是( )
A. 该地震波的周期为 B. 该地震波沿x轴正方向传播
C. 该地震波沿x轴传播的速度为 D. 时,处的质点处于波峰
9. 如图所示,半径为R=0.8m的圆上有M、N、P三点,其中MN为直径,P点为半圆MN上靠近M点的三等分点。空间中存在与圆面平行的匀强电场。带电荷量为q=+0.02C的试探电荷从M点移动到P点的过程克服电场力做的功为2J,该试探电荷从M移动到N的过程电场力做的功为-8J。规定N点电势为0。下列说法正确的是( )
A. P点电势为300V
B. 试探电荷在O点的电势能为-4J
C. 匀强电场的方向为从M指向N
D. 匀强电场的电场强度大小为250N/C
10. 质子束在医疗、工业、科研等领域都有广泛的用途,如图是一种实现质子加速、控制的装置示意图。虚线下方存在垂直纸面向里的匀强偏转磁场,质子经回旋加速器加速后,从点垂直虚线进入偏转磁场。当回旋加速器中匀强磁场的磁感应强度大小为,偏转磁场的磁感应强度大小为时,质子从虚线上的点离开,、两点距离为。下列操作能使质子从点右侧处离开偏转磁场的是( )
A. 使偏转磁场的磁感应强度减小
B. 使偏转磁场的磁感应强度减小
C. 使回旋加速器中磁场的磁感应强度增加,并相应调整电场
D. 使回旋加速器中磁场的磁感应强度增加,并相应调整电场
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 质量为、上端细长圆管直径为的比重计漂浮于密度为的液体中,如图(a) 所示。用手向下轻推一下比重计,给它一竖直向下的初速度,使其可以在液体中做小幅振动(液体的阻力不计)。某同学通过实验探究液体密度与比重计振动周期之间的关系。
(1)在比重计上做好标注点,然后将其放入到水中,当其平衡后,在水中与标注点对齐的水平方向某处放置一固定浮标,如图(a)所示。沿竖直方向轻推比重计,当比重计上的标注点某次与浮标等高时记为第0次并开始计时,第20次时停止计时,这一过程中比重计振动了___________个周期。
(2)换用其他常见液体(汽油、酒精、盐水、豆油、蔗糖水和蜂蜜水)重复上述操作,测得多组数据。为了探究与之间的函数关系,可用它们的自然对数作为横、纵坐标绘制图像进行研究,数据如下表所示。
液体
水
酒精
汽油
豆油
盐水
蔗糖水
蜂蜜水
0.6516
0.7236
0.7032
0.6718
0.6416
0.5874
0.5791
0
-0139
-0.104
-0.042
0.026
0.124
0.148
根据表中数据绘制出图像如图(b)实线所示,则与的近似关系为___________。
A. B. C. D.
(3)在确保比重计仍做小振动的前提下,增大沿竖直向下的推力,而使其偏离浮标的距离变大(比重计保持不完全浸没),所得图像也近似是一条直线,则该直线可能是图(b)中的___________(填“虚线①”“虚线②”或者“实线”)。
12. 某同学通过查阅课外书了解到在如图甲所示的电路中,当两个电源的电动势相等即时,灵敏电流计示数为0。
受此启发,他们从实验室中找来一些器材,设计了如图乙所示电路来测量金属丝的电阻率。图乙中,两个标准电源(内阻不计)的电动势、和定值电阻为已知量,为灵敏电流计。ac为待测的粗细均匀的金属丝,T为滑动触头,可在金属丝上移动,触点为b、请回答下列问题:
(1)用螺旋测微器测量金属丝的横截面直径D如图丙所示,则D=___________mm。
(2)将单刀双掷开关K接通“1”,再调节滑动变阻器的滑片P,使灵敏电流计G示数为0,此时通过定值电阻的电流强度是___________;
(3)保持滑动变阻器的滑片P的位置不动,将单刀双掷开关K从“1”调到“2”,缓慢调节金属丝上的滑动触头T,使灵敏电流计G示数为0,用刻度尺测量此时导线___________(选填ab、bc、ac)段的长度。则金属丝的电阻率___________(用已知量和测量量的符号表示)
13. 汽车轮胎正常的胎压范围为,为标准大气压。某人开车外出旅游,出发前给轮胎充气,使胎压达到,此时胎内气温和外界气温均为。在高速公路上行驶一段时间后,轮胎变热,他从仪表盘上观察到胎压升高,为了安全,他进入服务区将轮胎放气,使胎压由变回。胎内气体可视为理想气体,忽略轮胎容积变化和放气过程中轮胎内气温变化。求:
(1)到服务区时胎内气温;
(2)放气过程中从胎内放出的气体质量与刚充好气时胎内气体质量的比值。
14. 如图所示,在xOy平面内,y轴右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场;y轴左侧存在沿x轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从点A(0,-L)以初速度v₀沿与y轴正方向成θ=60°角方向射入电场,经电场偏转后恰好从O点进入磁场,然后从A点离开磁场,不计粒子重力。求:
(1)电场强度的大小;
(2)磁感应强度的大小以及粒子从A点进入电场到第一次回到A点所用的时间。
15. 如图所示,固定在水平桌面的挡板上拴接一轻弹簧,质量为m1=1kg的小球甲将轻弹簧压缩并处于锁定状态(甲与弹簧不拴接),弹簧储存的弹性势能为Ep=32J,桌面右侧有一半径为R=11m、圆心角为α=37°的光滑圆弧轨道,圆弧轨道最低点C与水平轨道CE平滑连接,半径为r的竖直半圆轨道与水平轨道在E点相切,半圆轨道上F点与圆心O'的连线与水平方向的夹角θ=37°,质量为m2=2kg的小球乙静止在CE段的D点。解除轻弹簧的锁定,甲能从B点无碰撞地进入圆弧轨道。已知甲离开桌面前已和弹簧分离,除了半圆轨道与小球有摩擦,其余部分的摩擦均可忽略,甲乙碰撞时无机械能损失,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6。
(1)求A、B间的水平距离;
(2)求碰后小球甲沿左侧圆弧上升到最高点时对轨道的压力大小(可用分式表示);
(3)两球碰后,若乙从E到F克服摩擦力做的功为7J,且恰在F点与轨道分离,求半圆轨道的半径。
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